JP5074639B1 - ランプ及び照明装置 - Google Patents

Abstract

ランプ（１）は、ＬＥＤモジュール（１１）がグローブ（３５）内部で支持部材により支持されていると共に、口金（７）を備えるケース（５）がグローブ（３５）の端部側に装着されてなり、グローブ（３５）は、グローブ（３５）の開口を塞ぐステム（３７）とでバルブ（３）を構成し、バルブ（３）内に空気よりも高い熱伝導率を有する流体が封入されており、支持部材は、複数本の棒状部材（９）から構成され、１本以上の棒状部材（９）がバルブ（３）から外部へと導出されて、その導出先端部がケース（５）に熱的に接合されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の発光素子を光源とするランプ及び照明装置に関する。

近年、省エネルギーの観点から、白熱電球に代替する電球形ランプとして、高効率・長寿命なＬＥＤを利用するランプ（以下、ＬＥＤランプと記載する。）が提案されている。

ＬＥＤランプは、例えば、多数のＬＥＤを実装する実装基板がケースの端部に装着され、ＬＥＤを発光させるための回路ユニットをケース内に収納している（特許文献１）。

回路ユニットを構成する電子部品に熱負荷に弱い部品が含まれる一方、ＬＥＤは発光時に熱を発生する。熱負荷に弱い電子部品は、ＬＥＤ発光時の熱により、動作が不安定になったり、寿命が短くなったりするおそれがある。

このようなことから、回路ユニットへの熱負荷を抑制するために、ＬＥＤ発光時の熱をＬＥＤランプの外部へ放熱させるための種々の技術が提案されている。具体的には、ケースの表面に放熱溝を設けたり（特許文献２）、ケースを良熱伝導材料である金属で形成することによりＬＥＤの熱を口金へと伝導してケース内に熱が蓄積しないようにしたり（非特許文献１（第１２頁）参照）等している。

特開２００６−３１３７１７号公報 特開２０１０−００３５８０号公報

「ランプ総合カタログ ２０１０」発行：パナソニック株式会社 ライティング社他

近年のＬＥＤランプへの高輝度化の要望が強くなっており、上記技術ではこの要望に答えることができない。つまり、高輝度化に伴ってＬＥＤの発熱量が増大し、この熱を放出・伝熱するために、ケースが大型化するのである。ケースの大型化はＬＥＤランプの大型化につながり、既存の照明装置に適用できない。

本発明は、ランプの大型化を招くことなく、高輝度化に対応し得る新規構成のランプを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明に係るランプは、光源としての発光素子がグローブ内部で支持部材により支持されていると共に、口金が装着されているケースが前記グローブの端部側に装着されてなるランプであって、前記グローブは、端部側にある開口を塞ぐ蓋部材とで容器を構成し、当該容器内に空気よりも高い熱伝導率を有する流体が封入されており、前記支持部材は、複数本の棒状部材から構成され、１本以上の前記棒状部材が前記容器から外部へと導出されて、その導出先端部が前記ケース又は口金の少なくとも一方に熱的に接合されていることを特徴としている。

上記の構成によれば、空気よりも高い熱伝導率を有する流体がバルブ内に封入されているので、発光素子から発生した熱を流体によりバルブへ伝導させることができる。この結果、バルブを利用して発光時の熱を外部へと放熱することができる。

また、バルブから導出する棒状部材の導出先端がケース又は口金の少なくとも一方に接続されているため、流体を介してバルブへと伝えることができなかった熱を棒状部材からバルブ外のケース又は口金の少なくとも一方に伝えることができる。

第１の実施形態に係るＬＥＤランプの構造を示す斜視図である。 ＬＥＤランプの断面図である。 （ａ）はＬＥＤモジュールの構造を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ’線矢視断面図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ’線矢視断面図である。 ケース内の伝熱板の様子を示す斜視図であり、（ａ）は伝熱板を上側からみた図であり、（ｂ）は伝熱板を下側からみた図である。 ステムの製造を説明する図である。 ランプの組み立て工程を説明する図である。 ランプの組み立て工程を説明する図である。 （ａ）は例１に係る固定方法を説明する図であり、上図は棒状部材を固定する前の状態の斜視図であり、下図が固定後における、上図のＣ−Ｃ’線に相当する位置での矢視断面図であり、（ｂ）は例２に係る固定方法を説明する図であり、上図は棒状部材を固定する前の状態の斜視図であり、下図が固定後における、上図のＤ−Ｄ’線に相当する位置での矢視断面図である。 （ａ）は例３に係る支持方法を説明する図であり、（ａ−１）、（ａ−２）は支持状態を示す斜視図であり、（ａ−３）は（ａ−１）、（ａ−２）のＥ−Ｅ’線矢視断面図であり、（ｂ）は例４に係る支持方法を説明する図であり、（ｂ−１）、（ｂ−２）は支持状態を示す斜視図であり、（ｂ−３）は（ｂ−１）、（ｂ−２）のＦ−Ｆ’線矢視断面図である。 （ａ）における上図は例５に係る棒状部材の形態を説明する斜視図であり、下図は、上図のＧ−Ｇ’線矢視断面図であり、（ｂ）における上図は例６に係る棒状部材の形態を説明する斜視図であり、下図は、上図のＨ−Ｈ’線矢視断面図である。 （ａ）は、例５におけるＬＥＤモジュールの支持方法を説明する斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ’線矢視断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＪ−Ｊ’線矢視断面図である。 ＬＥＤランプの断面図である。 本発明に係る照明装置の概略図である。

≪第１の実施形態≫
１．全体構成
図１は、第１の実施形態に係るＬＥＤランプ１の構造を示す斜視図である。図２は、ＬＥＤランプ１の断面図である。

ＬＥＤランプ１は、図１に示すように、空気よりも熱伝導性の高い流体が内部に封入されたバルブ３と、バルブ３の一端に装着されたケース５と、ケース５に設けられた口金７と、バルブ３を貫通してケース５内へ延出する棒状部材９と、棒状部材９のバルブ３内側端に設けられたＬＥＤモジュール１１とを備え、棒状部材９のケース５内側端がケース５に接触している。

ＬＥＤランプ１は、口金７を介して受電してＬＥＤモジュール１１を発光させるための回路ユニット１３をケース５内に格納し、全体形状が従来の白熱電球に似た形状をしている。

以下、ＬＥＤランプ１を構成する各部分について説明する。なお、本明細書では、ＬＥＤランプ１のランプ軸Ｘ（図２参照）の延伸する方向であって、口金７がある側を下側、グローブがある側を上側とする。
２．各部構成
（１）ＬＥＤモジュール１１
図３は、ＬＥＤモジュール１１の構造を示す図である。（ａ）はＬＥＤモジュール１１の平面図であり、（ｂ）は同図の（ａ）におけるＡ−Ａ’線矢視断面図であり、（ｃ）は同図の（ａ）におけるＢ−Ｂ’線矢視断面図である。

ＬＥＤモジュール１１は、図１〜図３、特に図３に示すように、実装基板２１と、実装基板２１の上面に実装された複数のＬＥＤ２３と、複数のＬＥＤ２３を被覆する封止体２５とを備える。

実装基板２１は、図３の（ａ）に示すように、平面視形状が矩形状をし、ＬＥＤ２３から下方に発せられた光が透過するように、例えばガラスやアルミナ等の透光性材料により構成されている。

実装基板２１は、複数のＬＥＤ２３を接続する（直列接続又は／及び並列接続である。）ための接続パターン２７ａと、回路ユニット１３に接続されたリード線６７，６９と接続するための端子パターン２７ｂ，２７ｃとからなる導電路２７を有する。

なお、導電路２７も、ＬＥＤ２３からの光が透過するように、例えばＩＴＯ等の透明電極が用いられている。

リード線６７，６９は、図３の（ｂ）に示すように、実装基板２１の貫通孔２９を下側から上側へと挿通する先端部が端子パターン２７ｂ，２７ｃに半田３１により接続される。

ＬＥＤ２３は、所謂、チップの形態で実装基板２１に実装されている。複数のＬＥＤ２３は、図３で示すように、間隔（例えば、等間隔である。）をおいて、実装基板２１の長手方向と平行に２列状に配置されている。なお、ＬＥＤ２３の個数、配列等は、ＬＥＤランプ１に要求される輝度等により適宜決定される。

封止体２５は、例えばシリコーン樹脂等の透光性材料からなり、２列状に配されたＬＥＤ２３を列単位で被覆し、ＬＥＤ２３への空気・水分の侵入を防止している。

封止体２５は、ＬＥＤ２３から発せられた光の波長を変換する必要がある場合は波長変換機能を有する。波長変換機能は、例えば、蛍光体粒子等の波長変換材料を透光性材料に混入することで実施できる。

本実施形態では、ＬＥＤ２３は青色光を発光色とするものであり、波長変換材料は青色光を黄色光に変換する。これにより、ＬＥＤモジュール１１は、ＬＥＤ２３から発せられた青色光と、波長変換材料により波長変換された黄色光とにより混色された白色光を出射することとなる。
（２）バルブ３
バルブ３は、図２に示すように、開口を有するグローブ３５と、ＬＥＤモジュール１１をグローブ３５の略中央に格納する状態でグローブ３５の開口を気密状に塞ぐステム３７とを有し、内部に空気よりも熱伝導率の高いヘリウム（Ｈｅ）ガスが封入されている。これにより、点灯時のＬＥＤモジュール１１の熱を効率良くグローブ３５に伝えることができる。

グローブ３５は、所謂、Ａタイプであり、透光性材料であるガラス材料により構成されている。グローブ３５は、図２に示すように、中空状の球状部３５ａと、球状部３５ａから下方に延伸する筒状部３５ｂとを有し、筒状部３５ｂの下端開口がステム３７により封止されている。

ステム３７は、所謂、フレアタイプであり、透光性材料であるガラス材料で構成されている。ステム３７には、バルブ３内を排気等に利用された排気管３９が設けられている他、ＬＥＤモジュール１１への電力供給用のリード線６７，６９と、ＬＥＤモジュール１１を支持する支持体として機能する棒状部材９とがそれぞれ封着されている。

ステム３７とグローブ３５との接合は、両者の接合予定部位を加熱して、当該部位のガラス材料を溶融させることで行われる。
（３）棒状部材９（支持部材）
棒状部材９は、上下方向に延伸する状態でその中間部がステム３７に封着され、ステム３７がグローブ３５に装着されることでバルブ３を貫通する。棒状部材９は、金属材料、例えばジュメット材料により構成されている。

棒状部材９は、複数本（ここでは４本である。）あり、バルブ２内に位置する端部ではＬＥＤモジュール１１を支持する。

ＬＥＤモジュール１１の支持は、４本の棒状部材９の端部が平面視矩形状のＬＥＤモジュール１１の４角に近い部分に接合されることで行われる。棒状部材９の接合は、図３の（ｃ）に示すように、棒状部材９の端部がＬＥＤモジュール１１の実装基板２１の凹部４１に挿入された状態で接着剤４３により行われる。

棒状部材９の下端部は、ケース５と接触する伝熱板１５に熱的に接続されている。これにより、点灯時のＬＥＤモジュール１１の熱を、棒状部材９を介してバルブ３外へと取り出し、取り出した熱を伝熱板１５からケース５、口金７、照明装置のソケットへと放熱（伝熱）する。
（４）ケース５
ケース５は、樹脂材料、例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）により構成された筒状をし、中心軸方向のグローブ３５側半分が大径部５ａに、口金７側半分が小径部５ｂにそれぞれなっている。

大径部５ａはバルブ３の下端部に対して外嵌する状態で装着され、小径部５ｂは口金７により套設されている。小径部５ｂの外周には雄ネジが形成され、エジソンタイプの口金７の雌ネジと螺合する。

ケース５の小径部５ｂの外周には、口金７と接続するリード線６５を固定するための固定溝５ｃがケース５の中心軸と平行に形成され、ケース５の内部には、回路ユニット１３の回路基板５５を固定するための固定手段（係止手段）５９が設けられている。固定方法については、回路ユニット１３の説明の際に行う。
（５）伝熱板１５
図４は、ケース内の伝熱板の様子を示す斜視図であり、（ａ）は伝熱板を上側からみた図であり、（ｂ）は伝熱板を下側からみた図である。

なお、図４では、ケース、バルブ等の図示を省略している。

伝熱板１５は、熱伝導性の優れた材料、ここでは、アルミニウム材料が用いられ、ケース５の大径部５ａの内周形状に対応した円板状をしている。伝熱板１５は、同図に示すように、排気管３９用の貫通孔４６を中心した円周上に、ＬＥＤモジュール１１と回路ユニット１３とを接続するリード線６７，６９用の２個の貫通孔４５と棒状部材９用の４個の貫通孔４７とを等ピッチで有する。

リード線６７，６９は貫通孔４５をそのまま通過し、棒状部材９は、その下端部が貫通孔４７から少し突出した状態で伝熱板１５の下面に接着剤４９で固着される。

伝熱板１５は、上側に小径部１５ａと下側に大径部１５ｂとを有し、小径部１５ａの外周面がステム３７の内周面に、大径部１５ｂの外周面がケース５の内周面にそれぞれ接着剤（無機系・有機系どちらでも良い。）５１を介して固着されている。これにより、ＬＥＤモジュール１１から棒状部材９、伝熱板１５を経由したケース５への熱伝導路が確立される。
（６）回路ユニット１３
回路ユニット１３は、回路基板５５と、当該回路基板５５に実装された各種の電子部品５７，５８とを備え、各種電子部品５７，５８によって、口金１１を介して受電した商業電力（交流）を整流する整流回路と、整流された直流電力を平滑化する平滑回路とが構成される。

整流回路は回路基板５５の上面側のダイオードブリッジ５７により、平滑回路は回路基板５５の下面側のコンデンサ５８によりそれぞれ構成され、コンデンサ５８の本体部が口金７の内部に位置する。

回路基板５５は、ケース５の内部の係止手段５９により固定される。具体的には、ケース５の内部の段差部５９ａに回路基板５５の下面の周縁部分が当接し、係止部５９ｂにより回路基板の５５の上面が係止されている。係止部５９ｂは、周方向に間隔（例えば、等間隔である。）をおいて複数個（例えば４個である。）形成され、段差部５９ａに近づくに従ってケース５の中心軸側に張り出す。

回路ユニット１３は、口金７とはリード線６３，６５で、ＬＥＤモジュール１１とはリード線６７，６９で接続されている。
（７）口金７
口金７は、ＬＥＤランプ１の照明器具への取付機能を有する他、商業電源と電気的に接続する機能を有する。口金７は、白熱電球で利用されているエジソンタイプであり、筒状であって周壁がネジ状をしたシェル部７１と、シェル部７１に絶縁材料７３を介して装着されたアイレット部７５とからなる。

回路ユニット１３と接続する一方のリード線６５は、ケース５の小径部５ｂの下端の開口端で外周面側へと折り返されて、ケース５の固定溝５ｃに嵌められた状態でシェル部７１に覆われることで、シェル部７１に接続される。他方のリード線６３は、半田付けによりアイレット部７５に接続される。

口金７は、シェル部７１がケース５の小径部５ｂに螺合する状態で、シェル部７１の上端部がカシメられて、ケース５に取り付けられる。
３．製造方法
本実施形態に係るＬＥＤランプ１の製造方法について、主に、図５〜７に基づいて説明する。

図５は、ステムの製造を説明する図であり、図６及び図７は、ランプの組み立て工程を説明する図である。
（１）ステム３７の製造について
ステム３７には、排気管３９と一対のリード線６７，６９と４本の棒状部材９が気密状に取着されている。ここでは、これらが一体になったマウント９３の製造方法について説明する。

まず、図５の（ａ）に示すように、末広がり状をしたフレア管８１、排気管３９用の細管８３、リード線６７，６９用の２本の金属線８５、棒状部材９用の金属棒８７を準備し、細管８３の上端をフレア管８１内の上部に配置し、２本の金属線８５と４本の金属棒８７とをフレア管８１の一方の端部から挿入させて、フレア管８１の両端から延出させる。細管８３、金属線８５及び金属棒８７の位置関係は、細管８３を中心とする円周上であって、２本の金属線８５が細管８３を挟んで対向し、２本を１組した各組の２本の金属棒８５が細管８３を挟んで対向する（図４参照）。

この位置関係を維持した状態で、フレア管８１の上部をバーナー８９で加熱する。加熱により、溶融したフレア管８１の上部と細管８３の上端部とが変形・溶融し、２本の金属線８５と４本の金属棒８７との間に溶融したガラス材料が回り込み、フレア管８１の上部の開口８１ａが塞がれる。これにより、図５の（ｂ）に示すように、フレア管８１と細管８３とが溶着したステム３７が完成すると共に金属線８５と金属棒８７とがステム３７に封着される。

次に、ステム３７における細管８３の上方に位置する部分を、図５の（ｂ）に示すように、バーナー８９で加熱し、加熱部分が溶融し始めると、細管８３の下端開口から空気を吹き込む。やがて、溶融した部分から空気が噴出し、図５の（ｃ）に示すように、細管８３に連通する排気口９１がステム３７に形成される。これにより、ＬＥＤモジュール１１を保持するためのマウント９３が完成する。
（２）ＬＥＤランプ１の組み立て
次に、ＬＥＤランプ１の組み立てについて図６及び図７を用いて説明する。

図６の（ａ）のように、マウント９３とＬＥＤモジュール１１を準備し、４本の金属棒８７を実装基板２１の凹部４１(図３の（ｃ）参照）へと挿入した状態で金属棒８７の先端部と実装基板２１とを接着剤４３により固着する。これによりＬＥＤモジュール１１が金属棒８７に支持される。

次に、２本の金属線８５を実装基板２１の貫通孔２９に通し、金属線８５の先端部と端子パターン２７ｂ，２７ｃ（図３の（ａ）参照）とを半田３１で固定する。これにより、金属線８５がＬＥＤモジュール１１に接続されると共に、図６に示すようにＬＥＤモジュール１１付マウント９３が完成する。

次に、ＬＥＤモジュール１１付マウント９３のＬＥＤモジュール１１をグローブ３５内に挿入させ、ステム３７の周縁部とグローブ３５の開口端部とを付き合せ、付き合せ部位をバーナー８９で加熱してステム３７とグローブ３５とを溶着する。これによりバルブ３が完成し、排気管３９を利用してバルブ３内の排気・ヘリウムガスの封入を行った後、排気管３９をチップ・オフ封止する。なお、細管８３は、バルブ３内を真空等する際に排気管３９となる。

続いて、図７の（ａ）に示すように、バルブ３の下端から延出する排気管３９と２本の金属線８５と４本の金属棒８７とを伝熱板１５用の金属板９５の対応する貫通孔９５ａ，９５ｂ，９５ｃに通し、金属板９５をバルブ３に近づけて、バルブ３の下端部の内周面と金属板９５の小径部の外周とを接着剤５１で固着する。

そして、回路ユニット１３をケース５に格納し、２本の金属線８５を回路基板５５に接続した後、ケース５をバルブ３の下端部に接着剤５１にて固着する。なお、金属棒８７、金属板９５は、ケース５と金属板９５とが接続されて、ＬＥＤモジュール１１（まだ点灯されない）の熱をケース５に伝達できる状態になると、棒状部材９、伝熱板１５となる。

次に、ケース５の小径部５ｂに口金７を螺着して、回路ユニット１３に接続されている金属線を口金７に接続する。これで、ＬＥＤランプ１が完成する。なお、金属線８５等は、回路ユニット１３やＬＥＤモジュール１１と電気的に接続されてリード線６７，６９等になる。
４．配光特性
本実施形態に係るＬＥＤランプ１では、バルブ３７内であって、白熱電球の光源（フィラメント）位置に対応した位置にＬＥＤモジュール１１を設けている。これにより、ＬＥＤランプ１の発光中心を従来の白熱電球の発光中心に近づけることができる。

また、ＬＥＤモジュール１１は透光性の実装基板２１を用いて構成されているため、ＬＥＤ２３から下方に発せられた光は実装基板２１を通過してバルブ３から外部へと出射される。

ＬＥＤモジュール１１用の支持部材は、４本の棒状部材９により構成されているので、ＬＥＤ２３から斜め下方へと発せられた光が棒状部材９により遮られるのを少なくできる。
５．放熱特性
本実施形態に係るＬＥＤランプ１は、点灯時に発生するＬＥＤ２３の熱と回路ユニット１３の熱を複数経路から放出している。
（１）ＬＥＤ２３で発生した熱
ＬＥＤ２３で発生した熱は、ＬＥＤモジュール１１からバルブ３内のヘリウムガスを経由してグローブ３５に伝わり（第１の経路である。）、さらに、ＬＥＤモジュール１１から棒状部材９、ステム３７を経由してグローブ３５に伝わる（第２の経路である。）。グローブ３５に伝導された熱は、グローブ３５の外面から伝導・対流・輻射により大気へと放出される。

特に、熱伝導性の優れたヘリウムガスを介して熱をグローブ３５に伝導させる構造としているため、ＬＥＤ２３の熱をグローブ内の空気を介して伝える構造よりも伝熱作用を大幅に向上させることができる。

また、ＬＥＤモジュール１１をグローブ３５の球状部３５ａの略中央に配置しているため、バルブ３内のヘリウムに均等に熱を伝え易くなり、グローブ３５を白熱電球のガラスバルブ３に似た大きさ・形状としているため、グローブ３５の包絡面積が大きくなり、グローブ３５から大気へと放熱特性を高めることができる。

一方、ＬＥＤ２３の熱は、ＬＥＤモジュール１１から棒状部材９、伝熱板１５を経由してケース５や口金７に伝わる（第３の経路である）。ケース５の熱は、伝導・対流・輻射により大気へと放出されたり、さらに口金７へと伝わったりする。口金７へと伝わった熱は、ソケットから照明器具側へと伝わる。

このように、放熱するための熱の経路を複数有することで高い放熱特性を得ることができる。例えば、第１及び第２の経路を伝わった熱によりバルブ３の温度が上昇し、それ以上の放熱できないような場合でも、ＬＥＤモジュール１１に残る熱を、バルブ３以外の部材であってまだ高温となっていないケース５や口金７に棒状部材９を介して伝えることができる。
（２）回路ユニット１３で発生した熱
回路ユニット１３から発生した熱は、伝熱、対流、輻射によりケース５に伝わる。ケース５に伝わった熱の一部がケース５から外部へと伝熱・対流・輻射により放出し、残りの熱が口金７から照明器具側のソケットへと伝わる。

ＬＥＤランプ１では、グローブ３５の大きさ・形状を白熱電球に合わせ、グローブ３５の略中央にＬＥＤモジュール１１を備えているため、ＬＥＤモジュール１１と回路ユニット１３との間の距離が大きくなり、回路ユニット１３がＬＥＤ２３から受ける熱負荷を削減することができる。その分、ケース５の蓄熱量が少なくなり、ＬＥＤ２３から棒状部材９を介して伝わる熱量を多くでき、ＬＥＤランプ１の高輝度化に対応可能となる。
６．ＬＥＤモジュールと棒状部材との固定方法
棒状部材とＬＥＤモジュールと固定方法における他の例について説明する。

図８の（ａ）は例１に係る固定方法を説明する図であり、上図は棒状部材を固定する前の状態の斜視図であり、下図が固定後における、上図のＣ−Ｃ’線に相当する位置での矢視断面図であり、（ｂ）は例２に係る固定方法を説明する図であり、上図は棒状部材を固定する前の状態の斜視図であり、下図が固定後における、上図のＤ−Ｄ’線に相当する位置での矢視断面図である。

なお、図８から図１１に示すＬＥＤモジュールは、略図であり、ＬＥＤ２３、封止体２５、導電路、リード線６７，６９用の貫通孔２９，２９等の図示は省略している。
（１）例１
例１の固定方法は、図８の（ａ）に示すように、棒状部材１０１の端部１０３をＬＥＤモジュール１０５の貫通孔１０７に挿通させた状態で、棒状部材１０１の先端１０３をＬＥＤモジュール１０５に接着剤１０９等で固着している。

本例の場合、リード線６７，６９用の貫通孔２９を形成する際に、棒状部材９用の貫通孔１０７も同時に形成することができ、リード線６７，６９を接続するための半田３１を棒状部材９の固着用の接着剤として利用することもできる。

なお、本例では、棒状部材９の端部１０３は、先端だけが貫通孔１０７に合わせて細くなっており、太い部分でＬＥＤモジュール１１を下側から棒状部材９で支持する。
（２）例２
例２の固定方法は、図８の（ｂ）に示すように、棒状部材１１１の先端部１１３がＬＥＤモジュール１１５の貫通孔１１７を上側から挿通するピン１１９によりＬＥＤモジュール１１５に固定される。本例の場合も、リード線６７，６９用の貫通孔２９を形成する際に、ピン１１９用の貫通孔１１７も同時に形成することができる。

なお、棒状部材１１１の端部１１３は、貫通孔１１７の径より大きくなっており、端面でＬＥＤモジュール１１５を下側から支持する。
７．ＬＥＤモジュールの支持方法
棒状部材によるＬＥＤモジュールの支持方法における他の例について説明する。

図９の（ａ）は例３に係る支持方法を説明する図であり、（ａ−１）、（ａ−２）は支持状態を示す斜視図であり、（ａ−３）は（ａ−１）、（ａ−２）のＥ−Ｅ’線矢視断面図であり、（ｂ）は例４に係る支持方法を説明する図であり、（ｂ−１）、（ｂ−２）は支持状態を示す斜視図であり、（ｂ−３）は（ｂ−１）、（ｂ−２）のＦ−Ｆ’線矢視断面図である。
（１）例３
例３の支持方法は、図９の（ａ）に示すように、棒状部材１２１の端部がＬＥＤモジュール１２３の端部を把持する把持部材１２５に接合されることで、棒状部材１２１がＬＥＤモジュール１２３を支持している。

把持部材１２５は、平面視矩形状のＬＥＤモジュール１２３の短辺側の端部に設けられており、（ａ−１）の例のように各端部に１個あっても良いし、（ａ−２）の例のように各辺に複数個（ここでは２個である。）あっても良い。

なお、（ａ−１）に示す把持部材を符号「１２５ａ」で示し、（ａ−２）に示す把持部材を符号「１２５ｂ」で示し、把持部材１２５ａ，１２５ｂを区別せずに説明する際には、符号「１２５」で示す。

把持部材１２５は、金属や樹脂材料から構成され、断面形状が「Ｕ」字状をし、ＬＥＤモジュール１２３の上下面に当接する一対の当接部１２７ａ，１２７ｂと、一対の当接部１２７ａ，１２７ｂの端部を連結する連結部１２７ｃとを有する。

一対の当接部１２７ａ，１２７ｂの間隔は、ＬＥＤモジュール１２３を把持しない状態では、連結部１２７ｃから離れるに従って狭くなっており、ＬＥＤモジュール１２３に装着する際に一対の当接部１２７ａ，１２７ｂの間隔が広がる。

把持部材１２５と棒状部材１２１との接合は、本例では接着剤を利用している（図示省略）が、把持部材１２５が金属の場合は溶接することもできる。
（２）例４
例４の支持方法は、図９の（ｂ）に示すように、棒状部材１３１の端部がＬＥＤモジュール１３３の端部を固定する固定手段１３５に接合されることで支持している。

固定手段１３５は、平面視矩形状のＬＥＤモジュール１１の短辺側の端部に設けられており、（ｂ−１）の例のように各端部に１個あっても良いし、（ｂ−２）の例のように各辺に複数個（ここでは２個である。）あっても良い。

固定手段１３５は、ＬＥＤモジュール１３１の端部の上下面に当接する一対の当接部１３７ａ，１３７ｂを有する当接部材１３７と、当接部材１３７とＬＥＤモジュール１３１とを結合する連結具であるネジ１３９とを備える。

上側の当接部１３７ａにはネジ１３９用の貫通孔が、下側の当接部１３７ｂにはネジ１３９用のネジ孔がそれぞれ形成されている。当接部材１３７は、当接部１３７ａ，１３７ｂの他、これら端部同士を連結する連結部１３７ｃを備え、断面形状が「Ｕ」字状をしている。

連結具は、本例ではネジ１３９を利用しているが、リベット、ピン等を利用することができる他、接着剤も利用することもできる。

なお、固定手段１３５と棒状部材１３１との接合は、例３と同様に接着剤を利用しているが、当接部材１３７が金属の場合は溶接することもできる。
８．棒状部材９の態様と支持方法
棒状部材９の他の形態と支持方法について説明する。

図１０は棒状部材の形態を示す図であり、（ａ）は例５に係る棒状部材を、（ｂ）は例６に係る棒状部材をそれぞれ示す。

図１０の（ａ）における上図は例５に係る棒状部材の形態を説明する斜視図であり、下図は、上図のＧ−Ｇ’線矢視断面図であり、（ｂ）における上図は例６に係る棒状部材の形態を説明する斜視図であり、下図は、上図のＨ−Ｈ’線矢視断面図である。

なお、図１０に示すＬＥＤモジュールも略図であり、ＬＥＤ２３、封止体２５、導電路２７、リード線６７，６９用の貫通孔２９等の図示は省略している。

棒状部材２０１，２１１は、実施形態での２本の棒状部材９を１本で構成し、中央の第１直線部２０１ａ，２１１ａと、第１直線部２０１ａ，２１１ａの両側の第２直線部２０１ｂ，２０１ｃ，２１１ｂ，２１１ｃとを有し、第２直線部２０１ｂ，２０１ｃ，２１１ｂ，２１１ｃが第１直線部２０１ａ，２１１ａに対して下方に折り曲げられた「Ｕ」字状をしている。つまり、第２直線２０１ｂ，２０１ｃ，２１１ｂ，２１１ｃが実施形態における１本の棒状部材９のそれぞれに相当する。

例５では、Ｕ字状の棒状部材２０１が２本あり、図１０の（ａ）に示すように、これらの２本の第１直線部２０１ａが平行に配され、この上にＬＥＤモジュール２０３が固定される。この場合、ＬＥＤモジュール２０３の１列状に配された複数のＬＥＤ２３に合わせて第１直線部２０１ａを配置すると、ＬＥＤ２３の熱を効率的にバルブ３外に導出することができる。

例６では、Ｕ字状の棒状部材２１１が２本あり、図１０の（ｂ）に示すように、これらの２本の第１直線部２１１ａがＬＥＤモジュール２１３の対角線に対応してクロス状に配され、この上にＬＥＤモジュール２１３が固定される。

この場合、複数のＬＥＤがマトリクス状に配されている場合、ＬＥＤの実装領域の中央部分の温度がもっとも高くなり、実装領域の中央部分で第１直線部２１１ａを交差させると、ＬＥＤの熱を効率的にバルブ３外に導出することができる。

図１１の（ａ）は、例５におけるＬＥＤモジュールの支持方法を説明する斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ’線矢視断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＪ−Ｊ’線矢視断面図である。

棒状部材２０１は、第１直線部２０１ａが取付部材２２７を介してＬＥＤモジュール２０３に取り付けられる。取付部材２２７は、第１直線部２０１ａを下方から受ける受部２２１と、受け部２２１の両側に配され且つＬＥＤモジュール２０３の下面と当接する当接部２２３，２２５とを有する。なお、取付部材２２７は、ネジ、リベット等の連結部材２２９でＬＥＤモジュール２０３に固定される。

≪第２の実施形態≫
第１の実施形態に係るＬＥＤランプ１では、棒状部材９の下端が伝熱板１５を介してケース５に熱的に接続されていたが、棒状部材の下端は、口金に接続されても良いし、ケースと口金とに接続されても良い。

第２の実施形態では、棒状部材の下端を口金に接続したＬＥＤランプ３０１について説明する。

図１２は、ＬＥＤランプ３０１の断面図である。

ＬＥＤランプ３０１は、同図に示すように、バルブ３０３、ケース３０５、口金３０７、棒状部材３０９、ＬＥＤモジュール１１及び回路ユニット３１１とを備え、棒状部材３０９は、バルブ３０３を貫通してケース３０５内を通って口金３０７へと延伸し、口金３０７内に充填された樹脂材料３１３に接続されている。

バルブ３０３は、グローブ３２１と、グローブ３２１の開口を気密状に塞ぐステム３２３とからなり、グローブ３２１の頂部に設けられた排気管３２５を介して真空排気された後ヘリウムガスが封入されている。

ステム３２３には、ＬＥＤモジュール１１と回路ユニット３１１間のリード線６７，６９と、４本の棒状部材３０９とが、当該ステム３２３を上下方向に貫通する状態で封着されている。

回路ユニット３１５は、回路基板３２５と、回路基板３２５の上面の略中央に実装された電子部品３２７，３２９とを備え、回路基板３２５が係合手段５９によりケース３０５に固定されている。なお、電子部品であるコンデンサ３２９は、電子部品であるダイオードブリッジ３２７の上方に位置している。

回路基板３２５は、平面視したときに、電子部品３２７，３２９を中心とする円周上であって等間隔を置いて、リード線６７，６９や棒状部材３０９用の貫通孔（図４における４５，４７を参照）が複数形成されている。リード線６７，６９は前記貫通孔を通過したところで実装基板３２５の下面に半田付けされ、棒状部材３０９はそのまま延伸して樹脂材料３１３内にまで達している。

回路ユニット３１５と接続するリード線３３１は、ケース３０５の内側から、ケース３０５と口金３０７とを貫通して外側へ導出され、導出先端が半田３３３によりシェル部３３５に接続されている。

≪第３の実施形態≫
実施形態等では、特に、ＬＥＤランプについて説明したが、本発明は、上記ＬＥＤランプを利用した照明装置にも適用できる。

背景技術で説明したＬＥＤランプは、ケースを放熱部材としているため、ケースが大型化している。この場合、ＬＥＤの配置位置が、白熱電球におけるフィラメント位置よりも口金から遠くなる。つまり、ＬＥＤランプ全体におけるＬＥＤの配置位置（口金から距離）が、白熱電球全体におけるフィラメントの位置（口金からの距離）と異なることになる。

このようなＬＥＤランプを、白熱電球が装着されていた照明器具であって反射鏡を有するもの、例えばダウンライトに使用すると、被照射面に円環状の影が発生する等の問題が生じる。つまり、従来の白熱電球と光源位置が相違することにより、配光特性等に不具合が生じるのである。

本変形例では、第１の実施形態に係るＬＥＤランプ１を照明器具（ダウンライトタイプである。）に装着する場合について説明する。

図１３は、本発明に係る照明装置の概略図である。

照明装置４０１は、例えば、天井４０２に装着されて使用される。

照明装置４０１は、図１１に示すように、ＬＥＤランプ（例えば、第１の実施形態で説明したＬＥＤランプ１である。）と、ＬＥＤランプ１を装着して点灯・消灯をさせる照明器具４０３とを備える。

照明器具４０３は、例えば、天井４０２に取着される器具本体４０５と、器具本体４０５に装着され且つＬＥＤランプ１を覆うカバー４０７とを備える。カバー４０７は、ここでは開口型であり、ＬＥＤランプ１から出射された光を所定方向（ここでは下方である。）に反射させる反射膜４１１を内面に有している。

器具本体４０５には、ＬＥＤランプ１の口金７が取着（螺着）されるソケット４０９を備え、このソケット４０９を介してＬＥＤランプ１に給電される。

本実施形態では、照明器具４０３に装着されるＬＥＤランプ１のＬＥＤ２３（ＬＥＤモジュール１１）の配置位置が白熱電球のフィラメントの配置位置に近いため、ＬＥＤランプ１における発光中心と、白熱電球における発光中心とが近いものとなる。

このため、白熱電球が装着されていた照明器具（４０３）にＬＥＤランプ１を装着しても、ランプとしての発光中心の位置が似ているため、被照射面に円環状の影が発生する等の問題が生じ難くなる。

なお、ここでの照明器具は、一例であり、例えば、開口型のカバー４０７を有さずに、閉塞型のカバーを有するものであっても良いし、ＬＥＤランプが横を向くような姿勢（ランプの中心軸が水平となるような姿勢）や傾斜する姿勢（ランプの中心軸が照明器具の中心軸に対して傾斜する姿勢）で点灯させるような照明器具でも良い。

また、照明装置は、天井や壁に接触する状態で照明器具が装着される直付タイプであったが、天井や壁に埋め込まれた状態で照明器具が装着される埋込タイプであっても良いし、照明器具の電気ケーブルにより天井から吊り下げられる吊下タイプ等であっても良い。

さらに、ここでは、照明器具は、装着される１つのＬＥＤランプを点灯させているが、複数、例えば、３個のＬＥＤランプが装着されるようにものであっても良い。

≪変形例≫
以上、本発明の構成を、第１〜第３の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に限られない。例えば、第１〜第３の実施形態に係るＬＥＤランプや照明装置の部分的な構成および下記の変形例に係る構成を、適宜組み合わせてなるＬＥＤランプや照明装置であっても良い。

また、上記実施形態に記載した材料、数値等は好ましいものを例示しているだけであり、それに限定されることはない。さらに、本発明の技術的思想の範囲を逸脱しない範囲で、ＬＥＤランプや照明装置の構成に適宜変更を加えることは可能である。
１．バルブ
実施形態では、グローブ３５，３２１とステム３７，３２３とをガラス材料で構成し、棒状部材９，３０９をガラス材料と相性の良い（密着性の良い）ジュメット材料で構成したが、バルブの機密性を保持することができれば、他の材料を用いても良い。

他の材料としては、グローブとステムとを樹脂材料で構成し、棒状部材を金属材料により構成することもできる。樹脂材料の場合、例えば、熱可塑性材料を用いると、グローブとステムとの接合部分を加熱溶融させることで実施できるし、熱硬化性樹脂を用いると、接着剤を利用することで実施でき、さらに、ガスバリアー用の樹脂を用いて気密性を高めても良い。

実施形態では、バルブ３，３０３をＡタイプの形状としたが、他のタイプ、例えばＧタイプ、Ｒタイプ等の形状であっても良いし、電球等の形状と全く異なるような形状であっても良い。さらに、ステム３７，３２３をフレアタイプとしてが、例えば、円盤状をしたボタンタイプ等の他のタイプであっても良い。

実施形態では、バルブ３，３０３内にヘリウムガスが封入されていたが、空気よりも熱伝導率が高い他の種類のガスを封入しても良い。他のガスとしてはネオン等がある。
２．棒状部材
実施形態では、棒状部材９，３０９を４本設けたが、４本以外でも良い。ただし、ＬＥＤモジュールを安定して支持するには３本以上あるのが好ましい。棒状部材の断面形状について特に説明しなかったが、ステムへの封着を考慮すると円形状が好ましい。

実施形態では、ステム３７，３２３との封着性を考慮してジュメット材料で棒状部材９，３０９を構成したが、例えば、ステムとの封着部分にのみジュメット材料を用い、他の部分を別の材料、例えばニッケル鉄線等の材料で構成しても良い。この場合、複数の材料からなる部材を溶接等で接合して所定の長さの棒状部材にする必要がある。

実施形態では、棒状部材は、バルブ内に配された部分では複数箇所に屈曲部を有していたが、屈曲部を設けずに１直線状としても良いし、湾曲状としても良い。
３．バルブとケースの結合
第１の実施形態では、バルブ３とケース５とが接着剤５１により固着されている。このため、点灯時にバルブ３の熱がバルブ３からケース５にも伝わるような構成となっている。しかしながら、バルブ内に熱伝導率の高い流体を封入すると、バルブの温度が上がり、その熱がケースに伝わりケースの温度が上昇するおそれもある。このような場合、ケース内の回路ユニットへの熱負荷を削減するために、バルブとグローブとの間に熱伝導率の低い材料を介在させて、両者を接合しても良い。この際、バルブから導出される棒状部材の先端は、口金に熱的に接続するのが好ましい。
４．ＬＥＤモジュール
（１）発光素子
実施形態等では、発光素子はＬＥＤ２３であったが、例えば、ＬＤ（レーザダイオード）であっても良く、ＥＬ素子（エレクトリックルミネッセンス素子）であっても良い。

また、ＬＥＤ２３はチップタイプで実装基板に実装されていたが、ＬＥＤは例えば、表面実装タイプ（いわゆる、ＳＭＤである。）や砲弾タイプで実装基板に実装されても良い。さらに、複数のＬＥＤは、チップタイプと表面実装タイプとの混合であっても良い。
（２）実装基板
第１及び第２の実施形態での実装基板２１は平面視において矩形状をしている。

しかしながら、実装基板は、他の形状を例えば、正方形状、５角形等の多角形（正多角形状を含む。）、楕円形状、円形状、環状等であっても良い。

また、実装基板数も１個の限定するものでなく、２以上の複数個であっても良い。さらに、実施形態では、実装基板２１の表面にＬＥＤ２３を実装していたが、裏面にもＬＥＤを実装するようにしても良い。
（３）封止体
第１及び第２の実施形態では、封止体２５は２列状に配されたＬＥＤ２３を列単位で被覆していたが、２列分をまとめて被覆しても良いし、複数の一定数のＬＥＤ群に対して１つの封止体で被覆しても良いし、すべてのＬＥＤに対して１つの封止体で被覆しても良い。
（４）ＬＥＤの配置
第１及び第２実施形態では、複数のＬＥＤ２３は２列状に配されていたが、平面視において、四角形の４辺上に位置するように配されていても良いし、楕円（円を含む）の円周上に位置するように配されていても良い。さらには、マトリクス状に配されても良い。
（５）その他
ＬＥＤモジュール１１は、青色光を出射するＬＥＤ２３と、青色光を黄色光に波長変換する蛍光体粒子とを利用することで白色光を出射するようにしていたが、例えば、紫外線発光の半導体発光素子と三原色（赤色、緑色、青色）に発光する各色蛍光体粒子とを組み合わせたものでも良い。

さらに、波長変換材料として半導体、金属錯体、有機染料、顔料など、ある波長の光を吸収し、吸収した光とは異なる波長の光を発する物質を含んでいる材料を利用しても良い。
５．ケース
第１及び第２の実施形態等では、ケース５，３０５は樹脂材料により構成していたが、他の材料で構成することもできる。他の材料として、金属材料を利用する場合、口金との絶縁性を確保する必要がある。口金との絶縁性は、例えば、ケースの小径部に絶縁膜を塗布したり、小径部に対して絶縁処理をしたりすることで確保できる他、ケースのグローブ側を金属材料により、ケースの口金側を樹脂材料によりそれぞれ構成（２以上部材を結合する。）することでも確保できる。

上記実施形態では、ケース５，３０５の表面について特に説明しなかったが、例えば、放熱フィンを設けても良いし、輻射率を向上させるための処理を行っても良い。
６．口金
第１の実施形態等では，エジソンタイプの口金７，３０７を利用したが、他のタイプ、例えば、ピンタイプ（具体的にはＧＹ、ＧＸ等のＧタイプである。）を利用しても良い。

また、上記実施形態では、口金７，３０７は、シェル部の雌ネジを利用してケース５，３０５のネジ部に螺合させることで、ケース５，３０５に装着（接合）されていたが、他の方法でケースと接合されても良い。他の方法としては、接着剤による接合、カシメによる接合、圧入による接合等があり、これらの方法を２つ以上組合せても良い。

本発明に係るランプは、例えば、白熱電球に代替する電球形ＬＥＤランプとして好適に利用可能である。

１ ＬＥＤランプ
３ バルブ
５ ケース
７ 口金
９ 支持部材（棒状部材）
１１ ＬＥＤモジュール
１３ 回路ユニット
１５ 伝熱板

Claims (5)

1. 光源としての発光素子を実装する実装基板がグローブ内部で支持部材により支持されていると共に、口金が装着されているケースが前記グローブの端部側に装着され、前記ケース内に格納された回路ユニットと前記実装基板とがリード線を介して電気的に接続されてなるランプであって、
   前記グローブは、端部側にある開口を塞ぐ蓋部材とで容器を構成し、当該容器内に空気よりも高い熱伝導率を有する流体が封入されており、
   前記支持部材は、前記リード線とは別の複数本の棒状部材から構成され、
   １本以上の前記棒状部材が前記容器から外部へと導出されて、その導出先端部が前記ケース又は口金の少なくとも一方に熱的に接合されている
   ことを特徴とするランプ。
2. 前記棒状部材は、金属材料からなる
   ことを特徴とする請求項１に記載のランプ。
3. 前記空気よりも高い熱伝導率を有する流体は、ヘリウムガスである
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のランプ。
4. 前記蓋部材はガラス材料からなり、前記棒状部材における前記蓋部材との接合部分がジメット材からなる
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のランプ。
5. ランプと、前記ランプを装着して点灯させる照明器具とを備える照明装置において、
   前記ランプは、請求項１〜４のいずれか１項に記載のランプである
   ことを特徴とする照明装置。

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